各国政府正在做出无数持续的努力来应对气候变化和减少碳排放。2020 年疫情封锁期间，碳排放量暂时下降。然而，自那以后，我们目睹了碳排放量的大幅增长。这份 2024 年全球能源展望着眼于今年上半年情况的改善。此外，到 1 年，将会有哪些更好的改进或缺点？
2024 年全球能源展望：最新发展和新兴趋势
了解速度和形状 能源转型 到 2050 年，有两种情景可供探索。净零排放符合巴黎 IPCC 的一致目标
- 目前的发展轨迹 – 全球能源体系当前所走的道路。重点关注已实施的气候政策以及未来脱碳的全球目标和承诺。它还涵盖了实现这些目标所面临的挑战。
- 净零 – 它探讨了能源系统各个要素的变化，以减少碳排放。它就像一个假设情景，强调哪些要素可能会发生变化，以及如果全世界共同行动，到 2 年二氧化碳当量将下降 9%，情况会如何。
这种方法还体现了社会行为和偏好的变化，以支持提高能源效率和采用低碳能源。净零碳减排的速度和程度与一系列符合巴黎气候目标的 IPCC 情景相一致。通过将 2015 年至 2050 年两种情景下的累计碳排放量与相应碳轨迹的范围进行比较，可以做出间接推断。
能源需求
这主要归因于发展中经济体的日益繁荣。
能源需求增长
随着新兴经济体的繁荣，能源需求不断增长，但能源效率的提高已抵消了这一需求。能源效率提高的速度将决定未来能源效率的提高速度。
- 年均GDP增长-2.4%
- 这比前 3.5 年平均每年近 25% 的增长速度要慢。
原因 – 人口增长缓慢，人均GDP增长乏力。
到 2050 年，世界经济将翻一番，主要原因将是繁荣程度的提高。繁荣程度占全球经济活动增长的 70%。
能源效率年均增幅 – 2.1%（当前轨迹）和 3.4%（净零）。
原因 – 越来越多地转向太阳能和风能发电。这减少了相关的能源损失，加快了能源系统的脱碳，并增强了能源安全。
在发展中经济体，需求在上半年增长，此后主要取决于脱碳速度。在当前轨迹中，增长持续 45%。而在净零排放中，前景显示 2030 年代初将有所增加，但到 2050 年将比 10 年的水平低 2022% 左右.
发达经济体与发展中经济体的能源效率需求
- 发达经济体 – 能源消耗的增长反映了能源效率的提高和经济增长放缓。在过去 20 年中，能源需求下降了 20-40%，与净零和当前轨迹的展望相比。
- 发展中经济体 – 经济增长放缓，能源效率提高，意味着全球一次能源需求较过去有所减弱。根据 Net Zero 的展望，需求实际上有所下降。
过去 25 年，能源年均增长率为 1.8%，其中：当前轨迹增长 – 0.2%，净零年均下降 – 1.1%
可再生能源增长使能源需求脱碳
风能、太阳能、地热能和生物能源是可再生能源领域增长最快的一次能源。
- 目前的发展轨迹：到 2030 年代中期，随着新兴经济体能源消费的持续增长，当前轨迹下的一次能源需求将先增加，然后趋于平稳。
- 净零：本世纪中期，随着能源部门脱碳力度的加大，能源需求在净零排放时达到峰值，随后下降。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 能源需求（2050年） | 比 5 年水平高出 2022% | 比 25 年水平低 2022% |
| 再生能源 | 比 2022 年翻一番 | 超过 3 倍 |
| 煤炭消费 | 35-85％之间 | 35-85％之间 |
| 石油需求（2050年） | 从 2022 年的三分之一减少到四分之一 | 下降超过 10% |
公路运输量下降导致石油需求下降
石油在上半年全球能源系统中扮演着重要角色，按照当前轨迹和净零排放目标，到100年，世界石油消费量将分别达到80-2035 Mb/d。
减少的原因 – 采用燃料替代品，减少使用柴油发电机、节油汽车，在非公路工业车辆中使用燃料替代品。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 石油消耗量（2050年） | 约75万桶/日 | 减少25-30万桶/日（比70年的水平低2022%） |
| 在原料中的应用 | 25 年为 2040 万桶/日 |
电力取代石油成为公路运输主要能源
上半年内燃机轻型汽车销量保持不变。发达国家需求的下降与发展中国家需求的增加相抵消。
DHL 与 Envision 建立绿色物流和能源合作伙伴关系 旨在改变航空运输业。
2022 年全球轻型汽车保有量从 1.5 亿辆增加到 2 年的 2035 亿辆左右，到 2.5 年则将增加到 2050 亿辆。在两种情景下，全球中型和重型 (MHD) 卡车保有量从 65 年的约 2022 万辆增加到 110 年的 2050 亿辆左右。
原因 – 引入更多轻型车辆，日益繁荣导致汽车拥有量增加。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 内燃机汽车需求 | 比 10 年减少 2022% | 75％少 |
| 石油和石油基产品需求（2050） | 从 30 年的 2022 万桶/日减少到 16 万桶/日，而内燃机汽车的产量为 13 万桶/日 从 2022 年的 7 万桶/日减少到磁悬浮卡车的产量为 XNUMX 万桶/日 | 受内燃机车影响，日均产量下降 2 万桶。受磁流体动力卡车影响，日均产量下降至 XNUMX 万桶 |
| MHD 卡车需求（2050 年） | 从 90 年的 2022% 以上下降到 60% | 25％减少 |
海运和航空运输脱碳
氢燃料和生物燃料的结合正在减少航空和水运的碳化。所有 SAF 均来自生物原料，到 2035 年，这种低碳燃料将占航空燃料总量的 5-10%，到 20 年将接近 2050%。据估计，从 15 年到 30 年，每年将有 2030 到 2040 个世界级设施投入使用，SAF 的作用将不断增加。
德克萨斯州立大学男女同校研究表明，到 76 年，非洲 2040% 的能源可能实现可再生能源
原因 – 增加液体可持续航空燃料（SAF）的使用。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 航空运输需求（2025-2050） | 将增加 75% | 40％增加 |
| 能源需求 | 35年至2025年间增长2050%。 | 10％增加 |
| 水上运输与贸易 | 增加70% | 30％增加 |
| 能源需求 | 不变的 | 减少20%，其中氢基燃料减少40%，生物燃料减少30%。 |
电力部门
能源系统中电力使用量的增加在所有领域都更为明显。随着经济的兴起和发展，能源需求显着增长。在发达经济体中，电力消耗以每年 1.5% 的速度增长，这是过去 3 年的 20 倍。这里特别提到了印度，因为它将在 3 年超越欧盟成为全球第三大电力市场。
原因 – 电力使用量增加以及数据中心对人工智能的需求不断增长。
电力需求增长
增长最快的是交通运输领域，尤其是公路运输。预计到 2050 年，交通运输电气化程度将大幅下降。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 最终电力需求（2050 年） | 75％增加 | 90％增加 |
| 电力占世界最终总消费量 (TFC) 的份额 | 到 20 年将从 2022 年的 35% 增加到 2050% | 超过50％ |
| 电气化工业领域 | 40-60％ | 40-60％ |
风能和太阳能大规模扩张，主导发电领域
在印度，为了满足日益增长的能源需求，到 90 年，煤炭发电量将增加 2050% 以上。未来几年，生物能源和地热发电量将显著增加。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 总发电量 | 增加 8 倍，约 23,000 TWh | 比 14 年增加 2022 倍，达到 40,000-45,000 TWh（主要来自风能和太阳能） |
| 燃煤发电 | 到 40 年将下降 2050% | 下降 90%（全球份额从 40% 降至 1%） |
| 燃气发电（到 2050 年） | 增长 40%，亚洲增长三倍 | 下跌逾18%，接近5%。 |
| 煤炭和天然气（2050） | 接近全球三分之一的 | 增长一倍以上，约四分之三 |
| 核能和水电（2050） | 增幅达到20% | 占总发电量的近20% |
| 发电碳强度 | 展望期间下降幅度超过 60% | 使用 CCUS（BECCS）几乎完全消除了电力行业的化石燃料排放。 |
风能和太阳能快速扩张带来成本降低
太阳能和风能技术将快速发展，从而降低成本。这也将加速新产能的建设。预计中国和其他发达经济体将在展望期上半年贡献约 30-45% 的新增产能。在展望期的前 1-10 年，成本降低将更加明显。
原因—— 基础设施升级扩建，社会认可度提高，灵活性增强，规划和许可加快。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 风能和太阳能发电量（2050年） | 增长约 8 倍 | 增加了 14 倍。 |
| 总建设规模（风能和太阳能） | 占总建设量的近三分之一，中国又占了 3% | 超过60%，中国占25% |
| 风能和太阳能装机容量（年度新增量） | 到400年将达到800-2035吉瓦，比平均新增速度快1.5-3倍。 | 到400年将达到800-2035吉瓦 |
提高电力系统对可再生能源波动的适应能力
电力系统需要适应因太阳能和风能而日益增长的不可预测性。这样，它才能确保整个系统的弹性。风能和太阳能在各个市场中得到相应使用。例如，在欧盟和印度，在净零情景中，风能和太阳能占能源结构的 75-80%。这些地区对核能、水力发电和 CCUS 等其他低碳能源的依赖较少。
新兴经济体的电池存储容量增长了约 70-80%。这些市场拥有丰富的太阳能，并且正在以更好的方式使用电池来应对日常挑战。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 风能和太阳能在全球发电中的份额（2050 年） | 10 年这一比例略高于 2022%，到 50 年将达到 70-2050% 之间。 | 从 10 年的 2022% 增至 50-70% |
| 电池存储容量（2050） | 增至 2,200 吉瓦 | 增至 4,200 吉瓦 |
4 个因素决定了电力系统抵御不同类型波动的弹性。
- 可再生能源容量的过度使用： 风能和阳光的可用性决定了风能和太阳能的发电量。为了满足全年约 70% 的电力需求，需要额外的风能和太阳能发电能力。这将确保即使在恶劣的天气条件下也能有足够的发电量。
- 灵活性：通过修改其他形式的发电或需求，电力系统应具有灵活性。使用抽水蓄能、互连器和其他机制来满足需求。
- 可调度能力：这是合同保证的发电能力，在需要时提供。它包括电池存储、燃气和煤炭站以及互连器。
- 长时储能（LDES）：这意味着减少一年中某些时候可再生能源资源短缺造成的影响。带有 CCS 的天然气可以帮助解决这些情况。带有氢储存的低碳氢可以成为 LDES 的替代来源。
低碳氢
这主要包括低碳氢及其生产。而且，转型速度很可能影响低碳氢在市场上的采用。
能源转型速度决定低碳氢能的作用
低碳氢是能源系统不断扩大的电气化进程中必不可少的补充。它对工业和交通等具有挑战性的行业非常有用。此外，它在电力市场的长期储能解决方案中发挥着重要作用，是一种不可或缺的资源。
由于政策支持，低碳氢在净零排放中的作用最具影响力。在当前轨迹中，其作用更为有限。在展望的下半年，即净零排放中，需求将会增加。
原因 – 主要用于炼油、甲烷和氨生产以及运输（尤其是长距离运输）。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 低碳氢能利用率（2050年） | 到 20 年，产量将增加不到 2035 万吨/年，到 85 年，产量将增加约 2050 万吨/年 | 到 90 年将增长至每年 2035 万吨，到 390 年将增长至每年 2050 亿吨。 |
对生产的影响
它是由绿氢和蓝氢混合而成。起初，蓝氢比绿氢便宜，但由于生产成本因地区而异，价格也会上涨。天然气、二氧化碳储存地点、可再生资源和煤炭的获取也各不相同。此外，运输成本也很高。
预计到2050年，Net Zero项目中60%的低碳氢将是绿氢，主要产自印度和中国。其余部分将是来自天然气的蓝氢，主要产自美国和中东。
低碳氢增长：区域市场和全球海运贸易
低碳氢的增长主要集中在区域市场，但也包括一些全球海运贸易。不过，这种氢的全球贸易正在增加，尤其是在新加坡、韩国、欧盟、美国、日本、澳大利亚和中东。
预计到2035年，欧盟将需要甲醇和氨等氢衍生物用于海运和化学品运输。此外，还将需要合成航空燃料和以氢为基础的直接还原铁来制造低碳钢。此外，欧盟日益增长的氢气需求将通过海运进口来满足。
原因 – 一半的需求量以纯氢形式用作炼油、建筑和运输的原料。长距离运输纯氢的成本和难度。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 欧盟的氢气需求 | 到 5 年，产量将增长约 10-2035 万吨/年 | 到 5 年，产量将增长约 10-2035 万吨/年 |
| 欧盟低碳氢能的使用情况（2050年） | 每年增加 15 万吨 | 每年增加 40 万吨 |
| 欧盟氢气（纯氢）需求 | 减少40% | 减少25% |
碳减排和碳去除
为了加快转型步伐，消除和减少从地方到工业规模的碳排放也同样重要。
CCUS 对深度脱碳的重要性
用法 碳捕获和储存 有效支持深度脱碳，还有助于捕获工业过程排放、消除能源产生的二氧化碳，并减少煤炭和天然气的排放。
| 参数 | 净零 |
| 对 CCUS 的需求 | 到 1 年将增加至 2 亿吨二氧化碳，到 2035 年将增加至 7 亿吨二氧化碳 |
| CCUS 与 BECCS | 到 1 年，二氧化碳排放量将达到 2 亿吨 |
| 直接空气捕获和储存（DACCS） | 到 1 年，二氧化碳排放量约为 2 亿吨 |
在工业和能源过程中添加 CCUS 的成本很高，但要实现净零排放，这至关重要。净零排放 CCUS 部署总量的约 60% 在中国和其他发展中国家。到 40 年，CCUS 有可能通过捕获工业过程排放和实现基于能源的 CDR 功能实现 2050% 的产能。到 15 年，水泥行业的捕获排放量将占 CCUS 产能的 2050% 左右。
到 2050 年，即使 CCUS 得到推广，煤炭和天然气的使用量仍将比 2022 年的水平下降更多。展望中没有包括同样侧重于减少碳排放的自然气候解决方案 (NCS)。
促成因素
如果对可再生能源领域没有有效的投资，就不可能实现平稳、快速的转型。
可再生和化石燃料能源投资
对各种能源和载体的大量投资支持着全球能源系统的转型。现在，太阳能和风能行业需要的投资比以往任何时候都多。实现净零排放和当前轨迹的目标也是必要的。然而，展望并不强调停止对石油和天然气行业的投资，而应该将重点放在天然气上，因为它具有很高的消费弹性。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 风电和太阳能投资规模 | 略少一些，但每年约 500 亿美元 | 每年高出约 1 万亿美元 |
| 风能和太阳能累计投资额 | 14 万亿美元，大致分布在太阳能和风能之间。 | 28 万亿美元，大致分布在太阳能和风能之间。 |
| 总投资 (%) 新兴经济体 | 占总数的50％ | 占总数的70％ |
| 石油和天然气投资 | 仍接近近期水平 | 由于转向可再生能源，在最后 20 年的展望中急剧下降。 |
伦敦大学学院和国际可持续发展研究院的研究人员表示，无需新的化石燃料项目即可满足能源需求
关键矿物需求上升
随着能源系统转型的加快，对关键矿物的需求也在增加。
随着交通系统的快速电气化，稀土或关键材料的需求也将增加。对于低碳能源来说，镍、铜和锂等矿物的需求量也将很大。到 2050 年，预计约 80% 的锂需求将来自电动汽车，而 40 年这一比例仅为 2022%。
| 参数 | 目前的发展轨迹 | 净零 |
| 电动汽车的增长（2050 年） | 增至1.2亿 | 增长至 2.1 亿 |
| 年度电池容量需求 | 增加 9-18 TWh | 增加 9-18 TWh |
| 铜需求（2050 年） | 增加75% | 增加100% |
| 锂需求（2050 年） | 增加8倍 | 增加14倍 |
| 镍需求（2050 年） | 增加了2倍，主要是由于电动汽车中锂离子电池的增加。 | 增加3倍 |
因此，关键矿产的供应必须满足需求，且不受成本、速度、可用性或能源转型性质的限制。各国为确保地理分散的资源供应安全并对采矿活动进行可持续监督，扩大规模的挑战将更加严峻。
加速能源转型的要求
- 与当前轨迹相比，向净零转变的速度更快，主要归因于工业和电力部门的脱碳力度加大。
- 新兴经济体正在迅速实现其电力部门脱碳。
- 与当前轨迹相比，净零排放模式下工业脱碳速度更快。这是由于碳排放电力减少和效率提高。
- 公路运输电气化程度的提高使得净零排放计划中运输部门的脱碳速度比当前轨迹更快。
- 在净零排放中，建筑（建筑行业）的脱碳速度比当前轨迹更快。这在很大程度上得益于加速提高能源效率、节约能源和低碳电力。
来源: bp 2024 年能源展望
